Seks fod under jorden, en ny tilgang til global opvarmning

En forsker fra Washington State University har fundet ud af, at en fjerdedel af det kulstof, som jorden opbevarer, er bundet til mineraler så langt som seks fod under overfladen. Opdagelsen åbner en ny mulighed for at håndtere grundstoffet, mens det fortsætter med at opvarme jordens atmosfære.

Et problem:Det meste af det kulstof er koncentreret dybt under verdens våde skove, og de vil ikke binde sig så meget, da de globale temperaturer fortsætter med at stige.

Marc Kramer, en lektor i miljøkemi ved WSU Vancouver, trak på nye data fra jord rundt om i verden for at beskrive, hvordan vand opløser organisk kulstof og tager det dybt ned i jorden, hvor det er fysisk og kemisk bundet til mineraler. Kramer og Oliver Chadwick, en jordbundsforsker ved University of California Santa Barbara, estimerer, at denne vej bevarer omkring 600 milliarder tons, eller gigaton, af kulstof. Det er mere end det dobbelte af det kulstof, der er tilført atmosfæren siden begyndelsen af ​​den industrielle revolution.

Forskere mangler stadig at finde en måde at drage fordel af dette fund og flytte noget af atmosfærens ekstra kulstof under jorden, men Kramer siger, at jorden sagtens kan beholde mere. Til at begynde med, en ny forståelse af vejen er "et stort gennembrud" i vores forståelse af, hvordan kulstof går under jorden og bliver der, han sagde.

"Vi ved mindre om jorden på Jorden, end vi gør om Mars' overflade, sagde Kramer, hvis arbejde optræder i journalen Natur klimaændringer . "Før vi kan begynde at tænke på at lagre kulstof i jorden, vi skal faktisk forstå, hvordan det kommer dertil, og hvor sandsynligt det er, at det bliver ved. Denne konstatering fremhæver et stort gennembrud i vores forståelse."

Undersøgelsen er den første global-skala evaluering af jordens rolle i opløst organisk kulstof og de mineraler, der hjælper med at lagre det. Kramer analyserede jordbund og klimadata fra Amerika, Ny Kaledonien, Indonesien og Europa, og trak fra mere end 65 steder udtaget til en dybde på seks fod fra National Science Foundation-finansierede National Ecological Observatory Network.

"Disse data viser, hvilken slags stor videnskab du kan lave, når du har et nationalt økologisk observatorium, " sagde Kramer. For det første, de lod forskerne konstruere et globalt kort for denne vej for kulstofakkumulering i jorden.

Sammenligning af forskellige økosystemer, Kramer så, at fugtige miljøer binder langt mere kulstof end tørre. I ørkenklimaer, hvor regn er knap og vand let fordamper, reaktive mineraler tilbageholder mindre end 6 procent af jordens organiske kulstof. Tørre skove er ikke meget bedre. Men våde skove kan have så meget som halvdelen af ​​deres samlede kulstof bundet af reaktive mineraler.

Våde skove har tendens til at være mere produktive, med tykke lag af organisk materiale, hvorfra vand vil udvaske kulstof og transportere det til mineraler helt op til seks fod under overfladen.

"Dette er en af ​​de mest vedvarende mekanismer, vi kender til, for hvordan kulstof ophobes, " sagde Kramer.

Men selvom klimaændringer næppe vil direkte påvirke det dybe mineralbundne kulstof, det kan påvirke den vej, hvorved kulstoffet begraves. Det er fordi leveringssystemet afhænger af vand for at udvaske kulstof fra rødderne, nedfaldne blade og andet organisk materiale nær overfladen og fører det dybt ned i jorden, hvor det vil binde sig til jern- og aluminiumrige mineraler, der er ivrige efter at danne stærke bindinger.

Hvis temperaturerne nær overfladen bliver varmere, der kan være mindre vand, der bevæger sig gennem jorden, selvom nedbørsmængden forbliver den samme eller stiger. Mere af det vand, der falder, kan gå tabt på grund af fordampning og planteånding, gør mindre vand tilgængeligt til at flytte kulstof til langtidslagring.